Tha saothrachadh cur-ris, ris an canar clò-bhualadh 3D cuideachd, air a bhith a’ sìor leasachadh airson faisg air 35 bliadhna bho chaidh a chleachdadh gu malairteach. Bidh gnìomhachasan aerospace, chàraichean, dìon, lùth, còmhdhail, meidigeach, fiaclaireachd agus luchd-cleachdaidh a’ cleachdadh saothrachadh cur-ris airson raon farsaing de thagraidhean.
Leis cho farsaing ‘s a tha e air a ghabhail ris, tha e soilleir nach e fuasgladh aon-mheudach a fhreagras air a h-uile duine a th’ ann an saothrachadh cur-ris. A rèir inbhe briathrachais ISO/ASTM 52900, tha cha mhòr a h-uile siostam saothrachaidh cur-ris malairteach a’ tuiteam a-steach do aon de sheachd roinnean pròiseas. Tha iad sin a’ toirt a-steach eas-tharraing stuthan (MEX), foto-phoileimearachadh amar (VPP), co-thàthadh leabaidh pùdar (PBF), spraeadh ceangailteach (BJT), spraeadh stuthan (MJT), tasgadh lùtha stiùirichte (DED), agus lamination duilleag (SHL). An seo tha iad air an seòrsachadh a rèir mòr-chòrdte stèidhichte air reic aonadan.
Tha àireamh a tha a’ sìor fhàs de phroifeiseantaich gnìomhachais, nam measg innleadairean agus manaidsearan, ag ionnsachadh cuin as urrainn do shaothrachadh cur-ris cuideachadh le bhith a’ leasachadh toradh no pròiseas agus cuin nach urrainn. Gu h-eachdraidheil, tha iomairtean mòra gus saothrachadh cur-ris a chuir an gnìomh air tighinn bho innleadairean aig a bheil eòlas air an teicneòlas. Tha a’ mhanaidsearachd a’ faicinn barrachd eisimpleirean de mar as urrainn do shaothrachadh cur-ris cinneasachd a leasachadh, amannan luaidhe a lughdachadh agus cothroman gnìomhachais ùra a chruthachadh. Cha chuir saothrachadh cur-ris an àite a’ mhòr-chuid de chruthan saothrachaidh traidiseanta, ach bidh e na phàirt de arsenal comasan leasachaidh thoraidhean agus saothrachaidh an neach-tionnsgain.
Tha raon farsaing de thagraidhean aig saothrachadh cur-ris, bho mhicrofluidics gu togail air sgèile mhòr. Bidh buannachdan AM ag atharrachadh a rèir gnìomhachais, tagraidh, agus coileanadh a tha a dhìth. Feumaidh adhbharan matha a bhith aig buidhnean airson AM a chuir an gnìomh, ge bith dè an cùis cleachdaidh. Is e modaladh bun-bheachdail, dearbhadh dealbhaidh, agus dearbhadh freagarrachd agus gnìomhachd as cumanta. Tha barrachd is barrachd chompanaidhean ga chleachdadh gus innealan agus tagraidhean a chruthachadh airson cinneasachadh mòr, a’ gabhail a-steach leasachadh thoraidhean gnàthaichte.
Airson tagraidhean aerospace, tha cuideam na phrìomh fheart. Cosgaidh e timcheall air $10,000 luchd 0.45kg a chur ann an orbit na Talmhainn, a rèir Ionad Itealaich Fànais Marshall aig NASA. Faodaidh lughdachadh cuideam saidealan sàbhaladh air cosgaisean cur air bhog. Tha an ìomhaigh ceangailte a’ sealltainn pàirt AM meatailt Swissto12 a tha a’ cothlamadh grunn threòraichean tonn ann an aon phàirt. Le AM, tha an cuideam air a lughdachadh gu nas lugha na 0.08 kg.
Tha saothrachadh cur-ris air a chleachdadh air feadh an t-sreath luach ann an gnìomhachas an lùtha. Do chuid de chompanaidhean, is e an adhbhar gnìomhachais airson AM a chleachdadh pròiseactan ath-aithris gu sgiobalta gus an toradh as fheàrr a chruthachadh anns an ùine as giorra. Ann an gnìomhachas an ola is a’ ghasa, faodaidh pàirtean no co-chruinneachaidhean millte mìltean dolar no barrachd a chosg ann an cinneasachd caillte gach uair. Faodaidh AM a chleachdadh gus obrachaidhean ath-nuadhachadh a bhith gu sònraichte tarraingeach.
Tha prìomh neach-dèanamh shiostaman DED, MX3D, air prototype inneal càraidh phìoban fhoillseachadh. Faodaidh loidhne-phìoban millte cosg eadar €100,000 agus €1,000,000 ($113,157-$1,131,570) gach latha, a rèir a’ chompanaidh. Bidh an uidheamachd a chithear air an ath dhuilleag a’ cleachdadh pàirt CNC mar fhrèam agus a’ cleachdadh DED gus cuairt-thomhas na pìoba a thàthadh. Bidh AM a’ toirt seachad ìrean àrda tasgaidh le glè bheag de sgudal, agus bidh CNC a’ toirt seachad an cruinneas a tha a dhìth.
Ann an 2021, chaidh còmhdach uisge clò-bhuailte 3D a chuir a-steach air rig ola TotalEnergies sa Chuan a Tuath. Tha seacaidean uisge nam pàirt chudromach a thathas a’ cleachdadh gus smachd a chumail air faighinn air ais hydrocarbon ann an tobraichean fo thogail. Anns a’ chùis seo, is e na buannachdan bho bhith a’ cleachdadh saothrachadh cur-ris amannan luaidhe nas lugha agus sgaoilidhean nas lugha de 45% an taca ri seacaidean uisge traidiseanta air an dèanamh le fiodh.
Is e cùis gnìomhachais eile airson saothrachadh cur-ris lùghdachadh innealan daor. Tha Phone Scope air innealan-atharrachaidh digiscoping a leasachadh airson innealan a cheanglas camara do fhòn ri teileasgop no miocroscop. Bidh fònaichean ùra gan leigeil ma sgaoil gach bliadhna, agus mar sin feumaidh companaidhean loidhne ùr de dh’ innealan-atharrachaidh fhoillseachadh. Le bhith a’ cleachdadh AM, faodaidh companaidh airgead a shàbhaladh air innealan daor a dh’ fheumar a chur nan àite nuair a thèid fònaichean ùra fhoillseachadh.
Coltach ri pròiseas no teicneòlas sam bith, cha bu chòir saothrachadh cur-ris a chleachdadh oir thathas den bheachd gu bheil e ùr no eadar-dhealaichte. Tha seo gus leasachadh a dhèanamh air pròiseasan leasachaidh thoraidhean agus/no saothrachaidh. Bu chòir dha luach a chur ris. Am measg eisimpleirean de chùisean gnìomhachais eile tha toraidhean gnàthaichte agus gnàthachadh mòr, gnìomhachd iom-fhillte, pàirtean aonaichte, nas lugha de stuth agus cuideam, agus coileanadh nas fheàrr.
Gus am bi comas fàis aig AM a thoirt gu buil, feumar dèiligeadh ri dùbhlain. Airson a’ mhòr-chuid de thagraidhean saothrachaidh, feumaidh am pròiseas a bhith earbsach agus ath-riochdachail. Cuidichidh na dòighean às dèidh sin airson toirt air falbh stuth phàirtean agus taicean agus iar-phròiseasadh a dhèanamh fèin-ghluasadach. Bidh fèin-ghluasad cuideachd a’ meudachadh cinneasachd agus a’ lughdachadh a’ chosgais gach pàirt.
Is e aon de na raointean as motha a tha a’ còrdadh ri daoine fèin-ghluasad iar-phròiseasadh leithid toirt air falbh pùdar agus crìochnachadh. Le bhith ag fèin-ghluasad pròiseas cinneasachadh mòr de thagraidhean, faodar an aon teicneòlas ath-aithris mìltean de thursan. Is e an duilgheadas gum faod dòighean fèin-ghluasaid sònraichte atharrachadh a rèir seòrsa pàirt, meud, stuth agus pròiseas. Mar eisimpleir, tha iar-phròiseasadh crùin fiaclaireachd fèin-ghluasadach gu math eadar-dhealaichte bho phròiseasadh phàirtean einnsean rocaid, ged a dh’ fhaodadh an dà chuid a bhith air an dèanamh de mheatailt.
Leis gu bheil pàirtean air an leasachadh airson AM, bidh feartan nas adhartaiche agus seanalan a-staigh gu tric air an cur ris. Airson PBF, is e am prìomh amas 100% den phùdar a thoirt air falbh. Bidh Solukon a’ dèanamh siostaman fèin-ghluasadach airson toirt air falbh pùdar. Tha a’ chompanaidh air teicneòlas ris an canar Smart Powder Recovery (SRP) a leasachadh a bhios a’ cuairteachadh agus a’ crith pàirtean meatailt a tha fhathast ceangailte ris a’ phlàta togail. Tha cuairteachadh agus crith air an smachdachadh leis a’ mhodail CAD den phàirt. Le bhith a’ gluasad agus a’ crathadh nam pàirtean gu mionaideach, bidh am pùdar a chaidh a ghlacadh a’ sruthadh cha mhòr mar leaghan. Bidh an fèin-ghluasad seo a’ lughdachadh saothair làimhe agus faodaidh e earbsachd agus ath-riochdachadh toirt air falbh pùdar a leasachadh.
Faodaidh na duilgheadasan agus na crìochan a tha an lùib toirt air falbh pùdar le làimh crìochan a chur air comas-gnìomh AM a chleachdadh airson cinneasachadh mòr, eadhon ann an àireamhan beaga. Faodaidh siostaman toirt air falbh pùdar meatailt Solukon obrachadh ann an àile neo-ghnìomhach agus pùdar gun chleachdadh a chruinneachadh airson ath-chleachdadh ann an innealan AM. Rinn Solukon sgrùdadh luchd-ceannach agus dh’fhoillsich e sgrùdadh san Dùbhlachd 2021 a’ sealltainn gur e slàinte dreuchdail agus ath-riochdachadh an dà dhragh as motha.
Faodaidh toirt air falbh pùdar le làimh bho structaran roisinn PBF a bhith ùineil. Tha companaidhean leithid DyeMansion agus PostProcess Technologies a’ togail shiostaman iar-phròiseasaidh gus pùdar a thoirt air falbh gu fèin-ghluasadach. Faodar mòran phàirtean saothrachaidh cur-ris a luchdachadh a-steach do shiostam a bhios ag atharrachadh agus a’ tilgeil a-mach am meadhan gus cus pùdar a thoirt air falbh. Tha siostam fhèin aig HP a thathar ag ràdh a bheir air falbh pùdar bho sheòmar togail an Jet Fusion 5200 ann an 20 mionaid. Bidh an siostam a’ stòradh pùdar gun leaghadh ann an soitheach air leth airson ath-chleachdadh no ath-chuairteachadh airson cleachdaidhean eile.
Faodaidh companaidhean buannachd fhaighinn bho uathoibrachadh ma ghabhas a chur an sàs anns a’ mhòr-chuid de na ceumannan iar-phròiseasaidh. Tha DyeMansion a’ tabhann siostaman airson pùdar a thoirt air falbh, ullachadh uachdar agus peantadh. Bidh an siostam PowerFuse S a’ luchdachadh nam pàirtean, a’ smùideachadh nam pàirtean rèidh agus gan dì-luchdachadh. Bidh a’ chompanaidh a’ toirt seachad raca stàilinn gun smal airson pàirtean a chrochadh, a tha air a dhèanamh le làimh. Faodaidh an siostam PowerFuse S uachdar coltach ri molltair stealladh a thoirt gu buil.
Is e an dùbhlan as motha a tha romhpa sa ghnìomhachas tuigse fhaighinn air na cothroman fìor a tha fèin-ghluasad a’ tabhann. Ma tha feum air millean pàirt polymer a dhèanamh, is dòcha gur e pròiseasan tilgeadh no molltair traidiseanta an fhuasgladh as fheàrr, ged a tha seo an urra ris a’ phàirt. Bidh fèin-ghluasad gu tric ri fhaighinn airson a’ chiad ruith cinneasachaidh ann an cinneasachadh agus deuchainn innealan. Tro iar-phròiseasadh fèin-ghluasadach, faodar mìltean de phàirtean a thoirt gu buil gu earbsach agus gu h-ath-riochdachadh le bhith a’ cleachdadh fèin-ghluasad gu fèin-ghluasadach, ach tha e sònraichte do phàirt agus is dòcha gum bi feum air fuasgladh gnàthaichte.
Chan eil ceangal sam bith aig AM ri gnìomhachas. Bidh mòran bhuidhnean a’ taisbeanadh thoraidhean inntinneach rannsachaidh is leasachaidh a dh’ fhaodadh leantainn gu obrachadh ceart thoraidhean is sheirbheisean. Ann an gnìomhachas an aerospace, bidh Relativity Space a’ dèanamh aon de na siostaman saothrachaidh meatailt as motha a’ cleachdadh teicneòlas DED seilbhe, a tha a’ chompanaidh an dòchas a thèid a chleachdadh gus a’ mhòr-chuid de na rocaidean aca a dhèanamh. Faodaidh an rocaid Terran 1 aca luchd-pàighidh 1,250 kg a lìbhrigeadh gu orbit ìosal na Talmhainn. Tha Relativity an dùil rocaid deuchainn a chuir air bhog ann am meadhan 2022 agus tha iad mu thràth a’ dealbhadh rocaid nas motha, ath-chleachdadh ris an canar an Terran R.
Tha rocaidean Terran 1 agus R aig Relativity Space nan dòigh ùr-ghnàthach air ath-smaoineachadh air mar a dh’ fhaodadh itealan fànais san àm ri teachd a bhith. Dhùisg dealbhadh agus leasachadh airson saothrachadh cur-ris ùidh san leasachadh seo. Tha a’ chompanaidh ag ràdh gu bheil an dòigh seo a’ lughdachadh àireamh nam pàirtean 100 uair an taca ri rocaidean traidiseanta. Tha a’ chompanaidh cuideachd ag ràdh gun urrainn dhaibh rocaidean a dhèanamh bho stuthan amh taobh a-staigh 60 latha. Tha seo na dheagh eisimpleir de bhith a’ cothlamadh mòran phàirtean ann an aon agus a’ sìmpleachadh an t-sèine solair gu mòr.
Anns a’ ghnìomhachas fiaclaireachd, thathas a’ cleachdadh saothrachadh cur-ris gus crùin, drochaidean, teamplaidean drileadh lannsaichte, fiaclan-brèige pàirteach agus ailinearan a dhèanamh. Bidh Align Technology agus SmileDirectClub a’ cleachdadh clò-bhualadh 3D gus pàirtean a dhèanamh airson ailinearan plastaig soilleir thermoforming. Bidh Align Technology, neach-dèanamh thoraidhean branda Invisalign, a’ cleachdadh mòran de na siostaman photopolymerization ann an amaran 3D Systems. Ann an 2021, thuirt a’ chompanaidh gun robh iad air còrr air 10 millean euslainteach a làimhseachadh bho fhuair iad cead FDA ann an 1998. Ma tha làimhseachadh euslainteach àbhaisteach air a dhèanamh suas de 10 ailinearan, a tha na thuairmse ìosal, tha a’ chompanaidh air 100 millean no barrachd phàirtean AM a dhèanamh. Tha e duilich pàirtean FRP ath-chuairteachadh leis gu bheil iad thermoset. Bidh SmileDirectClub a’ cleachdadh siostam HP Multi Jet Fusion (MJF) gus pàirtean teirmeaplastaig a dhèanamh a ghabhas ath-chuairteachadh airson tagraidhean eile.
Gu h-eachdraidheil, cha robh VPP comasach air pàirtean tana, follaiseach le feartan neart a thoirt gu buil airson an cleachdadh mar innealan ortodontach. Ann an 2021, leig LuxCreo agus Graphy a-mach fuasgladh a dh’ fhaodadh a bhith ann. Bho Gearran, tha cead FDA aig Graphy airson clò-bhualadh 3D dìreach de dh’ innealan fiaclaireachd. Ma chlò-bhuaileas tu iad gu dìreach, thathas den bheachd gu bheil am pròiseas deireadh-gu-deireadh nas giorra, nas fhasa, agus is dòcha nas saoire.
B’ e leasachadh tràth a fhuair mòran aire sna meadhanan cleachdadh clò-bhualadh 3D airson tagraidhean togail air sgèile mhòr leithid taigheadas. Gu tric bidh ballachan an taighe air an clò-bhualadh le eas-tharraing. Chaidh a h-uile pàirt eile den taigh a dhèanamh a’ cleachdadh dhòighean agus stuthan traidiseanta, a’ gabhail a-steach làir, mullaichean, mullaichean, staidhrichean, dorsan, uinneagan, innealan, caibineatan agus cunntairean. Faodaidh ballachan clò-bhuailte 3D cosgais stàladh dealain, solais, plumaireachd, obair-dhuct, agus fionnaichean airson teasachadh agus fionnarachadh-àile a mheudachadh. Tha crìochnachadh taobh a-staigh agus taobh a-muigh balla concrait nas duilghe na le dealbhadh balla traidiseanta. Tha ùrachadh dachaigh le ballachan clò-bhuailte 3D cuideachd na bheachdachadh cudromach.
Tha luchd-rannsachaidh aig Oak Ridge National Laboratory a’ sgrùdadh mar a stòras iad lùth ann am ballachan clò-bhuailte 3D. Le bhith a’ cur phìoban a-steach don bhalla rè togail, faodaidh uisge sruthadh troimhe airson teasachadh agus fuarachadh. Tha am pròiseact R&D seo inntinneach agus ùr-ghnàthach, ach tha e fhathast aig ìre thràth de leasachadh. Tha am pròiseact R&D seo inntinneach agus ùr-ghnàthach, ach tha e fhathast aig ìre thràth de leasachadh.Tha am pròiseact rannsachaidh seo inntinneach agus ùr-ghnàthach, ach tha e fhathast aig ìrean tràtha leasachaidh.Tha am pròiseact rannsachaidh seo inntinneach agus ùr-ghnàthach, ach tha e fhathast aig ìrean tràtha leasachaidh.
Chan eil a’ mhòr-chuid againn eòlach fhathast air eaconamas clò-bhualadh 3D air pàirtean togail no nithean mòra eile. Chaidh an teicneòlas a chleachdadh gus cuid de dhrochaidean, sgàileanan-grèine, beingidhean pàirce, agus eileamaidean sgeadachaidh a dhèanamh airson togalaichean agus an àrainneachd a-muigh. Thathas a’ creidsinn gu bheil buannachdan saothrachadh cur-ris aig sgèilean beaga (bho beagan cheudameatairean gu grunn mheatairean) a’ buntainn ri clò-bhualadh 3D air sgèile mhòr. Am measg nam prìomh bhuannachdan bho bhith a’ cleachdadh saothrachadh cur-ris tha cruthachadh chumaidhean agus fheartan iom-fhillte, lughdachadh àireamh nam pàirtean, lughdachadh stuth agus cuideam, agus àrdachadh cinneasachd. Mura cuir AM luach ris, bu chòir a fheumalachd a cheasnachadh.
Anns an Dàmhair 2021, fhuair Stratasys an 55% a bha air fhàgail ann an Xaar 3D, fo-chompanaidh de Xaar, companaidh saothrachaidh chlò-bhualadairean inc-jet gnìomhachais Breatannach. Tha teicneòlas polymer PBF aig Stratasys, ris an canar Selective Absorbion Fusion, stèidhichte air cinn-chlò-bhualaidh inc-jet Xaar. Tha an inneal Stratasys H350 a’ farpais ris an t-siostam HP MJF.
Bha ceannach Desktop Metal drùidhteach. Anns a’ Ghearran 2021, fhuair a’ chompanaidh Envisiontec, companaidh a tha air a bhith a’ dèanamh siostaman saothrachaidh gnìomhachais cur-ris fad-ùine. Anns a’ Chèitean 2021, fhuair a’ chompanaidh Adaptive3D, companaidh a tha a’ leasachadh poileimeirean sùbailte VPP. Anns an Iuchar 2021, fhuair Desktop Metal Aerosint, companaidh a tha a’ leasachadh phròiseasan ath-chòmhdach còmhdach pùdar ioma-stuth. Thàinig an ceannach as motha san Lùnastal nuair a cheannaich Desktop Metal an co-fharpaiseach ExOne airson $575 millean.
Tha togail ExOne le Desktop Metal a’ toirt còmhla dà neach-dèanamh ainmeil de shiostaman BJT meatailt. San fharsaingeachd, chan eil an teicneòlas air an ìre a tha mòran a’ creidsinn a ruighinn fhathast. Tha companaidhean a’ leantainn air adhart a’ dèiligeadh ri cùisean leithid ath-aithris, earbsachd, agus tuigse air bun-adhbhar dhuilgheadasan mar a thig iad am bàrr. A dh’ aindeoin sin, ma thèid na duilgheadasan fhuasgladh, tha àite ann fhathast airson an teicneòlas ruighinn air margaidhean nas motha. Anns an Iuchar 2021, thuirt 3DEO, solaraiche seirbheis a’ cleachdadh siostam clò-bhualaidh 3D seilbhe, gun robh iad air aon mhilleanamh fear a chuir gu luchd-ceannach.
Tha luchd-leasachaidh bathar-bog is àrd-ùrlaran sgòthan air fàs mòr fhaicinn ann an gnìomhachas saothrachaidh cur-ris. Tha seo gu sònraichte fìor airson siostaman riaghlaidh coileanaidh (MES) a bhios a’ cumail sùil air slabhraidh luach AM. Dh’aontaich 3D Systems Oqton fhaighinn san t-Sultain 2021 airson $180 millean. Chaidh Oqton a stèidheachadh ann an 2017, agus tha e a’ toirt seachad fuasglaidhean stèidhichte air sgòthan gus sruth-obrach agus èifeachdas AM a leasachadh. Fhuair Materialize Link3D san t-Samhain 2021 airson $33.5 millean. Coltach ri Oqton, bidh àrd-ùrlar sgòthan Link3D a’ cumail sùil air obair agus a’ sìmpleachadh sruth-obrach AM.
Is e aon de na rudan as ùire a chaidh a cheannach ann an 2021 ceannach Wohlers Associates le ASTM International. Còmhla, tha iad ag obair gus brath a ghabhail air branda Wohlers gus taic a thoirt do ghabhail ri AM nas fharsainge air feadh an t-saoghail. Tro Ionad Sàr-mhathais AM ASTM, cumaidh Wohlers Associates orra a’ dèanamh aithisgean Wohlers agus foillseachaidhean eile, a bharrachd air seirbheisean comhairleachaidh, mion-sgrùdadh margaidh agus trèanadh a thoirt seachad.
Tha gnìomhachas an saothrachaidh stuthan cur-ris air aibidh agus tha mòran ghnìomhachasan a’ cleachdadh na teicneòlais airson raon farsaing de thagraidhean. Ach cha ghabh clò-bhualadh 3D àite a’ mhòr-chuid de dhòighean saothrachaidh eile. An àite sin, thathar ga chleachdadh gus seòrsachan ùra de thoraidhean agus mhodalan gnìomhachais a chruthachadh. Bidh buidhnean a’ cleachdadh AM gus cuideam phàirtean a lughdachadh, amannan luaidhe agus cosgaisean innealan a lughdachadh, agus pearsanachadh agus coileanadh thoraidhean a leasachadh. Thathar an dùil gun lean gnìomhachas an saothrachaidh stuthan cur-ris air a shlighe fàis le companaidhean, toraidhean, seirbheisean, tagraidhean agus cùisean cleachdaidh ùra a’ nochdadh, gu tric aig astar luath.